汽机系统介绍 ppt课件
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汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍ppt课件
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2.OPC电磁阀 OPC电磁阀是超速保护控制电磁阀，他们是受 DEH控制器的OPC部分所控制。正常运行时，这 两个电磁阀是不带电常闭的，封闭了OPC总管油 压的泄油通道，使调节汽阀和再热调节汽阀的执 行机构活塞下腔能够建立起油压，一旦OPC控制 板动作，这两个电磁阀就被通电开启，使OPC母 管油压泄放。这样执行机构上的卸荷阀快速开启， 使调节汽阀和再热调节汽阀关闭。
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图-5 ETS系统框图
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ETS 停机信号
1 EH油压低 2 润滑油压低 3 真空低 4 电超速保护 5 轴振大保护 6 轴向位移大保护 7 差胀大保护
8 高排压力高保护 9 高排压比低保护 10 高排温度高保护 11 锅炉MFT动作 12 发电机保护 13 DEH失电跳机
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其中，EH油压低、润滑油压低、真空低压力开 关装在机头左侧，开关量保护动作送至ETS跳机。 机组振动、轴向位移、胀差通过TSI监测系统输出 开关量至ETS跳机。电超速包括DEH超速和ETS超 速，动作转速均为110%额定转速。DEH超速探头 （3个）在主机前箱，接受现场转速探头来的转速 信号送给专门的转速卡件，转速超过110%额定转 速经内部逻辑处理三取二后输出信号至ETS柜，再 去动作现场的AST电磁阀。
汽轮机胀差探头安装在盘车位置，共两 个探头，汽缸绝对膨胀一个探头。
TSI监测的振动、轴向位移、胀差、转速 等带保护的数据通过装置自动判别后以开 关量的形式送到ETS执行跳机。
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二、危急遮断系统
危急遮断系统ETS(Emergency Trip System） 是汽轮机紧急跳闸系统，是汽轮机在紧急情况 下的保护系统。当汽轮机运行时，被监测的各 项参数有任意一项或多项达到跳闸条件时，将 使危急遮断电磁阀动作，迫使汽轮机安全油 (AST油压)泄压，从而在最短的时间内关闭各 个进汽阀门，使汽轮机紧急停机，保护汽轮机 的安全。
2.OPC电磁阀 OPC电磁阀是超速保护控制电磁阀，他们是受 DEH控制器的OPC部分所控制。正常运行时，这 两个电磁阀是不带电常闭的，封闭了OPC总管油 压的泄油通道，使调节汽阀和再热调节汽阀的执 行机构活塞下腔能够建立起油压，一旦OPC控制 板动作，这两个电磁阀就被通电开启，使OPC母 管油压泄放。这样执行机构上的卸荷阀快速开启， 使调节汽阀和再热调节汽阀关闭。
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图-5 ETS系统框图
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ETS 停机信号
1 EH油压低 2 润滑油压低 3 真空低 4 电超速保护 5 轴振大保护 6 轴向位移大保护 7 差胀大保护
8 高排压力高保护 9 高排压比低保护 10 高排温度高保护 11 锅炉MFT动作 12 发电机保护 13 DEH失电跳机
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其中，EH油压低、润滑油压低、真空低压力开 关装在机头左侧，开关量保护动作送至ETS跳机。 机组振动、轴向位移、胀差通过TSI监测系统输出 开关量至ETS跳机。电超速包括DEH超速和ETS超 速，动作转速均为110%额定转速。DEH超速探头 （3个）在主机前箱，接受现场转速探头来的转速 信号送给专门的转速卡件，转速超过110%额定转 速经内部逻辑处理三取二后输出信号至ETS柜，再 去动作现场的AST电磁阀。
汽轮机胀差探头安装在盘车位置，共两 个探头，汽缸绝对膨胀一个探头。
TSI监测的振动、轴向位移、胀差、转速 等带保护的数据通过装置自动判别后以开 关量的形式送到ETS执行跳机。
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二、危急遮断系统
危急遮断系统ETS(Emergency Trip System） 是汽轮机紧急跳闸系统，是汽轮机在紧急情况 下的保护系统。当汽轮机运行时，被监测的各 项参数有任意一项或多项达到跳闸条件时，将 使危急遮断电磁阀动作，迫使汽轮机安全油 (AST油压)泄压，从而在最短的时间内关闭各 个进汽阀门，使汽轮机紧急停机，保护汽轮机 的安全。
汽轮机系统介绍
高压内缸
中压内缸
低压内上缸
低压内上缸侧面
缸体 隔板
中、低压连通管
转子
• 转子是汽轮机转动部分的总称，它担负着把喷嘴叶栅 出来的蒸汽的动能转变为轴旋转的机械能及功率传递 的重任，是汽轮机最重要的部件之一。
• 按主轴与其他部件间的组合方式，转子可分为： ➢ 套装转子 ➢ 整锻转子 ➢ 焊接转子 ➢ 组合转子 • 一台机组采用何种类型转子，要由转子所处的温度条
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隔板
• 隔板的作用是把汽缸的内部空间分成 若干个蒸汽参数不同的腔室，汽轮机 从第二级以后的各级喷嘴叶栅都安装 在隔板上。蒸汽通过喷嘴叶栅，其压 力、温度逐级下降，将蒸汽的热能转 变成动能以很高的速度进入动叶片。
• 隔板由隔板体、喷嘴叶栅和隔板外缘 组成。由于安装和拆卸的需要，隔板 从水平中分面分为上、下两半，为使 上、下隔板对准，并防止漏气，在水 平中分面上加装有密封键和定位销。
酸价表示油中含酸分的多少。它以每克油中用多少毫克的氢氧化钾才能中和来计算。新汽轮机油的 酸价应不大于0.04KOHmg/g油。油质恶化时，酸价迅速上升。酸碱性反应是指油呈酸性还是碱性。 良好的润滑油应呈中性
抗乳化度和 闪点
抗乳化度是油能迅速的和水分离的能力，用分离所需的时间来表示。良好的汽轮机油抗乳化度不大 于8min，油中含有机酸时，抗乳化度恶化增大。闪点是指汽轮机油加热到一定程度时部分油变为气 体，用火一点就能燃烧，这个温度叫做闪点（又称引火点），汽轮机油的温度很高，因此闪点不能 太低，良好的汽轮机油闪点应不低于180℃，油质劣化时，闪点会下降。
件及各国的锻冶技术来确定。
转鼓
叶片
主轴
高、中压转子
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低压转子
喷嘴组及隔板
汽轮机抽汽系统介绍ppt课件
• 理论上，给水回热的级数越多，汽轮机的热循环 过程就越接近卡诺循环，汽热循环效率就越高， 但加热级数增加时，热效率的增长逐渐放慢，相 对得益不多，运行也更加复杂，同时回热抽汽的 级数受投资和场地的制约，因此不可能设置的很 多。在实际中，现在大型机组的加热级数一般为 7～8级。
组成：
•
抽汽系统由各段抽汽管道，各级加热器，抽
• 在实际应用中，给水温度并非加热到最佳给水温
• 度，这是因为还必须要全盘考虑技术经济性，一 方面，给水温度的提高，使排烟温度升高，锅炉 效率降低，或需增大锅炉尾部受热面，使锅炉投 资增加;另一方面，由于回热使得锅炉的蒸发量 和汽轮机高压端的通流量都要增加，而汽轮机的 低压端的通流量和蒸汽流量相应减少，因而不同 程度地影响锅炉、汽轮机以及各相关辅助系统的 投资、拆旧费和厂用电。通过技术经济比较确定 的最佳给水温度，称为经济最佳给水温度。
第一部分：抽汽回热系统理论介绍
概述：
• 回热抽汽系统指与汽轮机回热抽汽有 关的管道及设备，在蒸汽热力循环中，通 常是从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽， 送到加热器中用于凝结水、给水的加热 (即抽汽回热系统)及各种厂用汽等。采用 回热循环的主要目的是：提高工质在锅炉 内吸热过程的平均温度，以提高级组的热 经济性。
抽汽回热系统作用：
•
抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组
成部分，采用蒸汽加热凝结水、给水的目的在于
减少冷源损失，一定量的蒸汽作了部分功后不再
至凝汽器中向空气放热，即避免了蒸汽的热量被
空气带走，使蒸汽热量得到充分利用，热好率下
降，同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽
加热给水，提高了给水温度，减少了锅炉受热面
的传热温差，从而减少了给水加热工程中不可逆
汽机系统简介,主蒸汽系统
●循环水系统
为汽轮机排汽提供足够的冷却水。
★指标：凝汽器端差、循环水温升，循环水泵电 耗，胶球装置收球率。 ▲凝汽器端差：凝汽器排汽压力对应的饱和温 度与循环水排水温度之差。 一般用排汽温度与循环水排水温度之差代替。 ▲循环水温升：凝汽器循环水出口温度与入口 温度之差。 ●抽汽疏水系统 从汽轮机内抽出做过功的部分蒸汽，用来加 热凝水或给 水，以提高机组的循环热效率。 ★指标：加热器（高、低加）端差。
汽轮机主要技术规范型式额定功率蒸汽压力蒸汽温度蒸汽流量回热级数给水温度设计背压冷却水温度热耗保证值工作转速旋转方向调节方式或运行方式补水率型号
一、汽机专业热力系统简 介及运行指标
热力系统的定义
将热力设备按照热力循环的顺序用 管道及附件(如阀门)连接起来的一 个有机整体，统称为热力系统。
汽轮机主要技术规范
●轴封及抽真空系统
为汽轮机端部的密封供汽，高压端部分防止 蒸汽外漏，低压端部分防止空气内漏。
真空泵—抽出凝汽器内不凝结气体及漏 入的空气，维持凝汽器真空。 ★指标：真空，真空度，真空系统严密性。 ▲真空度—凝汽器真空值与当地大气压力 比值的百分数。 ▲真空系统严密性—真空系统在抽真空设 备停止运行的情况下，真空每分钟下降 的数值。
■高压缸排汽温度 ■中压缸排汽压力 ■中压缸排汽温度
■再热蒸汽温度
■第一级后压力
■低压缸排汽压力
■低压缸排汽温度
■第一级后温度
■各调门开度
（1）改善机组启动条件，缩短启动时间， 延长汽轮机寿命； （2）溢流（泄压）作用，蒸汽压力因故突 升时可以通过旁路泄压； （3）保护再热器，启动或甩负荷时，开启 旁路使再热器有蒸汽流过，避免干 烧； （4）回收工质，消除噪音。
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汽机侧水系统简介
一、凝结水系统 二、给水系统 三、循环水系统
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凝结水系统
1、凝结水系统主要工质流程 2、凝结水系统主要作用 3、凝结水系统主要设备
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凝结水系统图
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凝结水系统工质流程
凝汽器→凝结水泵→轴封加热器→除氧器水位调节 站→#7、#8低压加热器→#6低压加热器→#5低压 加热器→除氧器。
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转子、动叶、滑销
Page 9
隔板、静叶、轴承
Page 10
汽轮机附属系统简介
轴封及其系统
一、轴封设置原因：汽轮机是高速旋转的机械。在汽缸、隔板等静子部分与主轴、 叶轮（包括动叶）等转子部分之间，必须有一定的轴向和径向间隙，以免机 组在工作时动静部件之间发生摩擦。既然有间隙存在，间隙前后又存在压差， 就可能漏汽（气），为了减少蒸汽的泄漏和防止空气漏入，需要有汽封装置。
汽轮机结构
汽轮机本体主要包括转子及静子两部分组成。 转子部分主要包括：动叶、叶轮、主轴、联轴器等旋转部件。 静子部分主要包括：汽缸、喷嘴室、隔板、汽封、轴承、轴
承座、滑销系统及相关紧固部件。
Page 7
汽缸
汽缸是汽轮机静止部分，它用于将 蒸汽于大气隔离，形成蒸汽完 成能量转换的密闭空间。汽轮 机的汽缸一般均设计外内、外 缸结构。主要在于将汽缸所承 受的总压力分摊给内、外两层 汽缸，减少没层缸的压差和温 差，缸壁和法兰可以相应减薄， 机组启停和变工况时热应力相 应减少，有利于缩短启动时间 及快速响应负荷。同时还能起 到减少贵重金属的消耗量及减 少漏气可能性。
主要设备：油箱、主油泵、辅助油泵、冷油器、油净化装置、 电加热器、排烟风机、油位指示器等。
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汽轮机润滑油系统
Page 22
汽轮机主油泵
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汽轮机盘车系统
1、在汽轮机启动冲转前，由于轴封系统投运，大量漏汽进 入汽缸，造成汽缸上下温差，如何转子静止不动，就会产 生弯曲变形，因此需要盘车装置带动转子转动，使转子受 热均匀。
汽轮机简介
汽轮机
汽轮机是用具有一定温度和压力的蒸汽来做功的回 转式原动机，从1890年瑞典工程师拉法尔制造出 第一台功率仅为5马力的汽轮机起，至今已有100 多年的历史，我国的第一台汽轮机是1949年在上 海汽轮机制造，容量为6000千瓦，于1956年在 淮南发电厂投产。 由于其具有热效率高、运转平 稳、输出功率大、事故率低等优点，广泛应用于 拖动发电机、大型风机、水泵及船舶的动力设备。
汽轮机工作原理
冲动式汽轮机工作示意图
在汽轮机中蒸汽在喷嘴（静 叶）中发生膨胀，压力降 低，速度增加，热能转化 为蒸汽动能。高速汽流流 经动叶（3）时，由于汽 流方向发生改变，产生对 叶片的冲动力，推动叶轮 （2）旋转做功，将蒸汽 的动能转化为轴旋转的机 械能。
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பைடு நூலகம்
汽轮机“级”示意图
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2、汽轮机停机后在缸温未降到一定程度时汽缸和转子下部 比上部冷却快，使转子产生热变形，而盘车投运可消除上 述情况。
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轴向推力平衡
1、汽缸反流、对称布置。 2、平衡活塞。 3、叶轮开设平衡孔。 4、推力轴承平衡
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调速系统
调速系统工作任务： 1、在发电能数量、质量方面满足用户的需求。 2、保证汽轮发电机组始终能工作在额定转速左右运
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汽轮机分类
1、工作原理：冲动式、反动式 2、热力特性：凝气式、背压式、中间再热式等 3、汽流方向：轴流式、幅流式 4、用途：电站、工业、船用 5、进汽参数：低、中、高、超高、亚临界、超临界、超超临界 6、功率：大、小功率（200MW）
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汽轮机型号表示方法
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N: 凝汽式 C: 一次调节抽汽式 CC: 两次调节抽汽式 B: 背压式 CB: 抽汽背压式 H: 船用 Y: 移动式 k: 空冷式
胀，保持汽缸中心一致的纵销；引导汽缸沿垂直方向膨胀， 并保持汽缸和轴承中心一致的立销；此外，还有猫爪销和 角销。
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滑销实物图
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滑销定位示意图
Page 20
润滑油系统
向汽轮发电机组各轴承提供足够的、压力、温度合格的润滑 油，保证各轴承能安全稳定连续运行；供给调节系统和保 护装置稳定、充足的压力油，使其正常工作。
二、汽封按用途分类 1、隔板汽封：隔板内圆处的汽封，用来阻碍蒸汽绕过喷嘴而引起能量损失并使
叶轮上的轴向推力增大。 2、叶根、叶顶汽封：动叶栅顶部和根部处的汽封，通称通流部分汽封，用来阻
碍蒸汽从动叶栅两端逸散致使做功能力降低。 3、轴端汽封：转子穿过汽缸两端处的汽封，高压轴封防止蒸汽漏出汽缸，造成
工质损失，恶化运行环境，并且加热轴颈或冲进轴承使润滑油质劣化；低压 轴封用来防止空气漏入汽缸，破坏凝汽器正常工作。
行。
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发电机组原动力矩、阻力矩
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简单调速系统示意图
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工作原理
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汽轮机主要保护
1、超速保护 2、轴向位移保护 3、低真空保护 4、低油压保护 5、轴承温度高保护 6、振动高保护 7、胀差保护
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汽轮机监控系统图一
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汽轮机监控系统图二
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凝结水系统主要作用
凝结水系统指由凝汽器至除氧器之间与凝结水相关的管路与 设备。凝结水系统的主要作用是加热凝结水，并将凝结水 从凝汽器热井送至除氧器。作为大型机组，对锅炉给水品 质要求很高，故凝结水系统还要对凝结水进行除盐净化。 此外，凝结水还对凝汽器热井水位和除氧器水位进行必要 的调节，保证整个系统安全可靠运行。同时，凝水水管道 还引出多路分支，在运行过程中提供有关设备的减温水、 密封水、冷却水等。由于电厂整个热力循环存在工质损耗， 故在凝结水系统中还有系统补水回路设计。
Page 12
汽轮机隔板、叶顶、叶根轴封
Page 13
汽轮机轴端轴封
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汽轮机轴封实物图一
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汽轮机轴封实物图二
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汽轮机轴封系统
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汽轮机滑销系统
1、保持汽缸和转子中心一致，避免因热膨胀导致中心变化， 引起汽轮机振动或动静摩擦。
2、保证汽缸能自由膨胀，避免发生过大热应力发生变形。 3、使转子和静子部分轴向和径向间隙符合要求。 滑销系统有引导汽缸沿横向膨胀的横销；引导汽缸沿轴向膨
汽机侧水系统简介
一、凝结水系统 二、给水系统 三、循环水系统
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凝结水系统
1、凝结水系统主要工质流程 2、凝结水系统主要作用 3、凝结水系统主要设备
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凝结水系统图
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凝结水系统工质流程
凝汽器→凝结水泵→轴封加热器→除氧器水位调节 站→#7、#8低压加热器→#6低压加热器→#5低压 加热器→除氧器。
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转子、动叶、滑销
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隔板、静叶、轴承
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汽轮机附属系统简介
轴封及其系统
一、轴封设置原因：汽轮机是高速旋转的机械。在汽缸、隔板等静子部分与主轴、 叶轮（包括动叶）等转子部分之间，必须有一定的轴向和径向间隙，以免机 组在工作时动静部件之间发生摩擦。既然有间隙存在，间隙前后又存在压差， 就可能漏汽（气），为了减少蒸汽的泄漏和防止空气漏入，需要有汽封装置。
汽轮机结构
汽轮机本体主要包括转子及静子两部分组成。 转子部分主要包括：动叶、叶轮、主轴、联轴器等旋转部件。 静子部分主要包括：汽缸、喷嘴室、隔板、汽封、轴承、轴
承座、滑销系统及相关紧固部件。
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汽缸
汽缸是汽轮机静止部分，它用于将 蒸汽于大气隔离，形成蒸汽完 成能量转换的密闭空间。汽轮 机的汽缸一般均设计外内、外 缸结构。主要在于将汽缸所承 受的总压力分摊给内、外两层 汽缸，减少没层缸的压差和温 差，缸壁和法兰可以相应减薄， 机组启停和变工况时热应力相 应减少，有利于缩短启动时间 及快速响应负荷。同时还能起 到减少贵重金属的消耗量及减 少漏气可能性。
主要设备：油箱、主油泵、辅助油泵、冷油器、油净化装置、 电加热器、排烟风机、油位指示器等。
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汽轮机润滑油系统
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汽轮机主油泵
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汽轮机盘车系统
1、在汽轮机启动冲转前，由于轴封系统投运，大量漏汽进 入汽缸，造成汽缸上下温差，如何转子静止不动，就会产 生弯曲变形，因此需要盘车装置带动转子转动，使转子受 热均匀。
汽轮机简介
汽轮机
汽轮机是用具有一定温度和压力的蒸汽来做功的回 转式原动机，从1890年瑞典工程师拉法尔制造出 第一台功率仅为5马力的汽轮机起，至今已有100 多年的历史，我国的第一台汽轮机是1949年在上 海汽轮机制造，容量为6000千瓦，于1956年在 淮南发电厂投产。 由于其具有热效率高、运转平 稳、输出功率大、事故率低等优点，广泛应用于 拖动发电机、大型风机、水泵及船舶的动力设备。
汽轮机工作原理
冲动式汽轮机工作示意图
在汽轮机中蒸汽在喷嘴（静 叶）中发生膨胀，压力降 低，速度增加，热能转化 为蒸汽动能。高速汽流流 经动叶（3）时，由于汽 流方向发生改变，产生对 叶片的冲动力，推动叶轮 （2）旋转做功，将蒸汽 的动能转化为轴旋转的机 械能。
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பைடு நூலகம்
汽轮机“级”示意图
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2、汽轮机停机后在缸温未降到一定程度时汽缸和转子下部 比上部冷却快，使转子产生热变形，而盘车投运可消除上 述情况。
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轴向推力平衡
1、汽缸反流、对称布置。 2、平衡活塞。 3、叶轮开设平衡孔。 4、推力轴承平衡
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调速系统
调速系统工作任务： 1、在发电能数量、质量方面满足用户的需求。 2、保证汽轮发电机组始终能工作在额定转速左右运
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汽轮机分类
1、工作原理：冲动式、反动式 2、热力特性：凝气式、背压式、中间再热式等 3、汽流方向：轴流式、幅流式 4、用途：电站、工业、船用 5、进汽参数：低、中、高、超高、亚临界、超临界、超超临界 6、功率：大、小功率（200MW）
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汽轮机型号表示方法
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N: 凝汽式 C: 一次调节抽汽式 CC: 两次调节抽汽式 B: 背压式 CB: 抽汽背压式 H: 船用 Y: 移动式 k: 空冷式
胀，保持汽缸中心一致的纵销；引导汽缸沿垂直方向膨胀， 并保持汽缸和轴承中心一致的立销；此外，还有猫爪销和 角销。
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滑销实物图
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滑销定位示意图
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润滑油系统
向汽轮发电机组各轴承提供足够的、压力、温度合格的润滑 油，保证各轴承能安全稳定连续运行；供给调节系统和保 护装置稳定、充足的压力油，使其正常工作。
二、汽封按用途分类 1、隔板汽封：隔板内圆处的汽封，用来阻碍蒸汽绕过喷嘴而引起能量损失并使
叶轮上的轴向推力增大。 2、叶根、叶顶汽封：动叶栅顶部和根部处的汽封，通称通流部分汽封，用来阻
碍蒸汽从动叶栅两端逸散致使做功能力降低。 3、轴端汽封：转子穿过汽缸两端处的汽封，高压轴封防止蒸汽漏出汽缸，造成
工质损失，恶化运行环境，并且加热轴颈或冲进轴承使润滑油质劣化；低压 轴封用来防止空气漏入汽缸，破坏凝汽器正常工作。
行。
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发电机组原动力矩、阻力矩
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简单调速系统示意图
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工作原理
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汽轮机主要保护
1、超速保护 2、轴向位移保护 3、低真空保护 4、低油压保护 5、轴承温度高保护 6、振动高保护 7、胀差保护
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汽轮机监控系统图一
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汽轮机监控系统图二
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凝结水系统主要作用
凝结水系统指由凝汽器至除氧器之间与凝结水相关的管路与 设备。凝结水系统的主要作用是加热凝结水，并将凝结水 从凝汽器热井送至除氧器。作为大型机组，对锅炉给水品 质要求很高，故凝结水系统还要对凝结水进行除盐净化。 此外，凝结水还对凝汽器热井水位和除氧器水位进行必要 的调节，保证整个系统安全可靠运行。同时，凝水水管道 还引出多路分支，在运行过程中提供有关设备的减温水、 密封水、冷却水等。由于电厂整个热力循环存在工质损耗， 故在凝结水系统中还有系统补水回路设计。
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汽轮机隔板、叶顶、叶根轴封
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汽轮机轴端轴封
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汽轮机轴封实物图一
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汽轮机轴封实物图二
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汽轮机轴封系统
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汽轮机滑销系统
1、保持汽缸和转子中心一致，避免因热膨胀导致中心变化， 引起汽轮机振动或动静摩擦。
2、保证汽缸能自由膨胀，避免发生过大热应力发生变形。 3、使转子和静子部分轴向和径向间隙符合要求。 滑销系统有引导汽缸沿横向膨胀的横销；引导汽缸沿轴向膨